面试题：Go匿名函数在并发编程中的应用

Question

在Go语言的并发编程场景下，使用匿名函数配合goroutine实现一个简单的生产者 - 消费者模型。请详细说明如何避免数据竞争和死锁问题。

Answer 1

生产者 - 消费者模型实现

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    // 生产者
    go func() {
        for i := 0; i < 5; i++ {
            ch <- i
        }
        close(ch)
    }()

    // 消费者
    go func() {
        for val := range ch {
            fmt.Println("Consumed:", val)
        }
    }()

    // 防止主函数退出
    select {}
}

避免数据竞争

1. 使用通道（Channel）：在上述代码中，通过使用 chan 来传递数据。通道是类型化的管道，通过它可以在多个 goroutine 之间进行安全的数据传递。由于通道本身是线程安全的，通过通道传递数据就避免了对共享数据的直接访问，从而避免了数据竞争。
2. 避免共享可变数据：尽量减少不同 goroutine 之间对共享可变数据的操作。在生产者 - 消费者模型中，数据通过通道进行传递，而不是多个 goroutine 直接读写共享变量。

避免死锁

1. 正确关闭通道：在生产者完成数据生产后，要及时关闭通道。如上述代码中，生产者在生产完数据后调用 close(ch)。消费者通过 for... range 循环从通道读取数据，当通道关闭时，循环会自动结束，避免了消费者因一直等待数据而导致的死锁。
2. 确保缓冲足够：如果使用带缓冲的通道，要确保缓冲大小足够，防止生产者因通道缓冲区满而阻塞，同时消费者又在等待数据的情况。例如，如果预计生产者会快速生产大量数据，可以适当增大通道的缓冲大小 ch := make(chan int, 10)。
3. 避免循环依赖：在更复杂的并发场景中，要注意避免出现 goroutine 之间相互等待对方释放资源的循环依赖情况，确保各个 goroutine 的执行逻辑不会形成死锁的条件。